หลักการพื้นฐานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร?

การนำความร้อนเป็นวิธีการถ่ายเทความร้อนขั้นพื้นฐานและแกนกลางที่สุดในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และยังเป็นกุญแจสำคัญในการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างตัวกลางร้อนและเย็นอีกด้วย ของเหลวร้อนและเย็นจะถูกแยกออกจากกันด้วยผนังทึบที่มีค่าการนำความร้อนสูงมาก (วัสดุทั่วไป ได้แก่ สแตนเลส เหล็กคาร์บอน โลหะผสมทองแดง โลหะผสมไทเทเนียม และวัสดุแลกเปลี่ยนความร้อนกระแสหลักอื่นๆ ที่ใช้ในการส่งออก) ความร้อนจากของไหลที่มีอุณหภูมิสูง-จะถูกถ่ายโอนไปยังผนังแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นของแข็งเป็นครั้งแรกผ่านการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนระดับโมเลกุล จากนั้นจึงดำเนินการจาก จากด้านอุณหภูมิสูง-ของผนังไปยังด้านที่มีอุณหภูมิต่ำ- และสุดท้ายก็ถ่ายโอนไปยังของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำ- กระบวนการทั้งหมดไม่จำเป็นต้องมีการไหลของของไหลในสเกลขนาดใหญ่- การถ่ายเทความร้อนทำได้โดยการสัมผัสระหว่างโมเลกุลของตัวกลาง ค่าการนำความร้อน ความหนา และวัสดุของผนังแลกเปลี่ยนความร้อนจะกำหนดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนพื้นฐานโดยตรง

การพาความร้อนแบ่งออกเป็นการพาความร้อนตามธรรมชาติและการพาความร้อนแบบบังคับ และเป็นวิธีการหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางอุตสาหกรรม การพาความร้อนตามธรรมชาติคือการไหลของของไหลที่เกิดขึ้นเองเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งผลักดันให้เกิดการถ่ายเทความร้อน การพาความร้อนแบบบังคับใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าภายนอก เช่น ปั๊มและพัดลมเพื่อขับเคลื่อนของไหลเพื่อเร่งผนังแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยความเร็วสูง ทำลายชั้นขอบเขตการถ่ายเทความร้อนที่ผนัง ลดความต้านทานการถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก และช่วยให้ความร้อนถูกถ่ายเทจากของไหลไปที่ผนัง และจากผนังไปยังของเหลวในอีกด้านหนึ่งได้รวดเร็วยิ่งขึ้นส่วนใหญ่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประสิทธิภาพสูง-ที่ส่งออกเพื่อการค้าต่างประเทศใช้การออกแบบการพาความร้อนแบบบังคับ เพื่อตอบสนอง-ความจุสูงและ-ความต้องการการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงของลูกค้าในต่างประเทศ

การแผ่รังสีความร้อนเป็นวิธีการถ่ายเทความร้อนแบบไม่{0}}สัมผัส ซึ่งไม่ต้องอาศัยผนังตัวกลางหรือผนังทึบ ของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง-จะแผ่พลังงานความร้อนออกไปสู่ภายนอกโดยตรงในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นจะถูกดูดซับโดยของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำ-เพื่อทำให้เกิดการแปลงความร้อน การถ่ายเทความร้อนประเภทนี้มีเปอร์เซ็นต์น้อยมากภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติและสามารถละเลยได้ อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์ที่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนที่อุณหภูมิสูง- (เช่น การแลกเปลี่ยนความร้อนของก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูง - การรองรับทางโลหะวิทยา และ ปฏิกิริยาเคมีที่อุณหภูมิสูง-) การแผ่รังสีความร้อนกลายเป็นวิธีการถ่ายเทความร้อนเสริมที่สำคัญ ซึ่งช่วยปรับปรุงผลการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยรวมให้ดียิ่งขึ้น นี่ยังเป็นปัจจัยการถ่ายเทความร้อนที่-เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางอุตสาหกรรมระดับสูงต้องคำนึงถึงด้วย